SU763941A1 - Врем -импульсное устройство телемеханики - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам передачи электрических сигналов, в частности к врем -импульсным устройствам телемеханики, предназначенным дл  использовани  в телемеханике и раддиотелеметрии,

Известны врем -импульсные устройства телемеханики с пропорциональным преобразованием входной измер емой величины в длительность пр моугольных импульсов в передатчиках и с пропорциональным преобразованием длительности пр моугольных импульсов в напр жение в приемниках 1.

Наиболее близким по технической сущности к данным  вл етс  врем -импульсное устройство талемеханики, содержащее датчик, генератор синусоидального напр жени , выход которого подключен к первому входу первого функционального преобразовател , выходной формирователь, входной формирователь , выход которого соединен со входом второго функционального преобразовател  2 ,

К этим устройствам относитс  устройство с экспоненциальными преобразовател ми , где в передатчике измер емое сопротивление R потенциометрического датчика преобразуетс  в длительность Ту пр моугольного импульса звуковой частоты по закону

,а

R,

где R,, Rrj - известные сопротивлени ; С - известна  емкость

10 HI - измер емое (неизвестное) сопротивление потенцйо- метрического датчика; TI - длительность импуль.са на выходе передатчика. 15 В приемнике длительность пр мэугольного импульса звуковой части преобразуетс  в напр жение (которое измер етс  прибором) по закону

20

где R, г известные сопротивле25 ни , в передатчике; С - известна  емкость; Rf - измер емое (неизвестное ) сопротивление датчика; UT, Цйад - известные напр жени ;

30 Ug - выходное напр жение в приемнике, которое и измер етс  прибором. Таким образом, между измер емом сопротивлением R, датчика и выходным напр жением Uj. , которое подаетс  на показывающий прибор сохран етс  линейна  зависимость, а нгшичие нелинейного промежуточного преобразовани , т.е. логарифмической зависимости между входным и выходным сигналами в передатчике повышает помехоустойчивость устройства. К недостаткам устройств следует отнести применение контактного потен диометричёского датчика (замена его на датчик., работгиощий с выходным напр жением требует введени  дополнительных элементов, что усложн ет схему) и наличие генератора пр моугольных импульсов. Цель изобретени  - получение воз .можности работы передатчика устройства с датчиками с выходным напр жением и применение простого генератор синусоидальных колебаний, а также применение наиболее простых элементов и уменьшение их количества во всем устройстве. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство введена дифференцирующа  цепочка, вход которого соединен с выходом первого функционального преобразовател , а выход - со вхо дом выходного формировател , второй йход первого функционсшьного преобразовател  подключен к выходу датчика , первый функциональный преобразователь содержит два диода и резистор подключенный к точке соединени  катодов диодов, анод первого диода  вл етс  первым входом первого функционального преобразовател , анод второго диода - его выходом и вторым входом одновременно, В передатчике предлагаемого устройства измер емое напр жение датчиj 3 преобразуетс  в длительностьи пр моугольного импульса по закону arc6inUbx/Uo, где Ujiijj - неизвестное измер емое напр жение , подаваемое с дат чика на передатчик Uo - известна  амплитуда синусо идального напр жени , полу чаемого от генератора сину соидальных колебаний; Т - период синусоидального напр жени ; It - посто нна ; t - длительность пр моугольного импульса на выходе пере датчика. В приемнике предлагаемого устройства длительность f пр моугольного импульса преобразуетс  в амплитуду быхсинусоидальных колебаний по закону 2Uo tCT auu rZ« т , . Ubjto 7l-H-wi S U T-известна  амплитуда нап1  жени  пр моугольного импульса от передатчика; -посто нна ; - период синусоидального напр жени  в генераторе и одновременно период повторени  пр моугольных информационных импульсов в линии св зи; -известна  амплитуда синусоидального напр жени  в генераторе; измер емое напр жение датчика (входное дл  передатчика ) ; амплитуда выходного синусоидального напр жени  приемника , котора  измер етс  аналоговым прибором (вольтметром . На фиг,1 представлена схема передатчика предлагаемого врем -импульсного устройства на фиг.2 - схема приемника предлагаемого устройства; на фиг.З - зависимости напр жений от времени в разных точках устройства , Врем -импульсное устройство содержит передатчик и приемник. Передатчик состоит из генератора 1синусоидальных колебаний (вместо этого генератора напр жение можно вз ть от сети синусоидального тока), первого Функционального преобразовател  (двустороннего диодного ограничител  с переменным верхним уровнем ограничени ) 2, дифференцирующей цепочки 3 и нлходного фор№1ровател  4, Приемник устройства состоит из входного формировател  5 с фиксированным уровнем выходных импульсов и второго функционального преобразовател  (резон ансного контура) 6, к выходу которого подключаетс  измерительный прибор. Двусторонний диодный ограничитель 2состоит из двух диодов 7 и 8 и резистора 9, На ограничитель 2 подаетс  синусоидальное напр жение 10 с амплитудой U от генератора 1. Нижний уровень у огрёшичител  2 фиксирован и равен О при идеальном диоде, т.е. фактически происходит выпр мление , а верхний уровень огргшичител  2 зависит от напр жени  датчика Ццоно  вл етс  по сути дела переменным смещением Получаемое после ограничител  2 напр жение имеет вид 11. Напр жение 11 измен етс  за врем  по синусоиде до значени  L), т.е.

Ug,U Sin2rvT/T

или наоборот т

-T.arcsmUj,/Uo,

rfleiUjj - неизвестное .измер емое напр жение , подаваемое с датчика на передатчик; U - известна  амплитуда синусоидального напр жени , получаемого от генератора; Т - период синусоидального напр жени ; ft - посто нна ; t - длительность (т.е. врем ), за которое напр жение возрастает по синусоиде. Напр жение 11 подаетс  затем на дифференцирующую цепочку 3, например КС-цепь, После дифференцировани  в цепочке 3 напр жение имеет вид импульсов 12, их длительность равна и зависит от уровн  ограничени  по последней приведенной выше формуле , Двухпол рные импульсы 12 подаютс  на вход обычного бесконтактного ключа - формировател  4, реагирующего только на положительные импульсзы 12. С выхода ключа - формировтел  4 гф моугольные импульсы 13 той же длительности Т поступают по линии в приемник на ключ - формирователь 5 Длительность l не может быть больше значени  Т/4,

С выхода ключа 5 импульсы, той же формы и длительности t, с амплитудой U подаютс  на резонансный контур (частотный избиратель ) 6, который настроен на частоту второй гармоники спектра последовательности пр моугольных импульсов их длительность измен етс , а период повторени  посто нен.Амплитуда Ubbix второй гармоники зависит от длительности t последовательности пр моугольных импульсов 13 посто нной амплитуды Uy и с посто нным периодом Т по закону

,, 2Uu lltT

где UK. известна  амплитуда напр жени  пр моугольных импульсов от передатчика;

посто нна ;

Т

период повторени  импульсов он же одновременно и период синусоидального напр жени  в генераторе 1;

t измен юща с  длительность пр моугольных импульсов 13. Это синусоидальное напр жение с амплитудой Uj)( и посто нной частотой второй гармоники и подаетс  на измерительный прибор. Он может измер ть действующее значение синусоидального напр жени , которое пропорционально амплитуде Uj.,, при необходимости

Перед прибором можно поставить обыч .ный усилитель дл  усилени  напр жени  с амплитудой UbwxТаким образом, дл  всего устройства (с учетом последних двух формул) получаем пропорциональную зависимость

от входного выходного напр жени  Uftx по формуле

Uu bwy-itUo bX )

0

где Uy - известна  амплитуда напр жё ни  пр моугольных импульсов после ключа-формировател  5; DO - известна  амплитуда синусоидального напр жени , получа5 емого от генератора 1 синусоидальных колебаний; Ug,) - из «кр емое напр жение датчика , подаваемое на передатчик;

0

Ug,,- амплитуда переменного синусоидального напр жени , подаваемого с резонансного контура на измерительный прибор.

В предлагаемом устройстве приме5 нено промежуточное тригонометрическое преобразование, что дает большую помехоустойчивость по сравнению с устройствами с пропорциональными преобразовател ми.

0

Устройство работает с датчиком с выходным напр жением, но можно применить и параметрический (потенциометрический ) датчик. В этом устройстве применено наименьшее количест5 во элементов.

Claims (2)

1.Врем -импульсное устройство телемеханики , содержащее .датчик, гене ратор синусоидального- напр жени , выход которого подключен к первому входу первого функционального преобразовател , выходной формирователь, входной формирователь, выход которого соединен со входом второго функ- ционального преобразовател , о т личающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возмож- ностей и упрощени  устройства, в не-го введена дифференцирующа  цепочка, вход которой соединен с выходом первого функционального преобразовател , а выход - со входом выходного формировател , второй вход первого функционального преобразовател  подключен

к выходу датчика.

2,Устройство по п.1, отличающеес  тем, что первый функциональный преобразователь содержит два диода и резистор, подключенный

к точке соединени  катодов диодов, анод первого диода  вл етс  первым входом первого функциональногс преобразовател , анод второго лиода -его выходом и вторым входом одновременно . Источники информации/ фйн тые вовнимание при экспертизе 8 1.Фремке Л,В. Телеизмерение.М., Высша  школа, 1975, с.131-158г

2.Ильин В.А. Телеуправление и телеизмерени , М., Энерги , 1974, с. 201 - 213 (прототип).

Фиг.1